Mit Datenübertragung oder Informationsübertragung bezeichnet man alle Methoden, die (Nutz-)Informationen von einem Sender (Informationsquelle) zu einem Empfänger (Informationssenke) übermitteln. Technisch wird dazu vom Sender eine physikalische Größe (beispielsweise elektrische Spannung oder die Frequenz elektromagnetischer Wellen) zeitlich variiert und vom Empfänger gemessen. Übertragungsverfahren für alphabetische Texte sind beispielsweise die Telegrafie sowie die Fernkopie (Telefax). Zur Übertragung von Bewegt- oder Standbildern dienen die Bildtelegrafie und das Fernsehen.
Bei der analogen Übertragung von Information werden der physikalischen Größe die entsprechenden Daten kontinuierlich aufgeprägt. Jeder Wert ist dabei in einem festgelegten Intervall zulässig und zu jedem Zeitpunkt relevant.
Die technische Unmöglichkeit den Nachrichtenkanal (das heißt die physikalische Größe) so gut von der Außenwelt abzuschirmen, dass dieser nicht von ihr beeinflusst wird, sowie die technische Unmöglichkeit die physikalische Größe exakt zu messen, führen mit der Zeit zum Informationsverlust, der auch nicht durch Verstärker verhindert werden kann.
Bei der digitalen Informationsübertragung werden der physikalischen Größe die entsprechenden Daten diskret aufgeprägt. Hierbei sind mehrere nicht direkt aufeinander folgende (disjunkte) Intervalle zulässig, die auch nur in bestimmten disjunkten, nicht direkt aufeinander folgenden Zeitintervallen relevant sind.
Innerhalb der relevanten Zeitintervalle darf der Wert der physikalischen Größe nur innerhalb eines zulässigen Intervalls variieren. Der Empfänger misst dann einmal in jedem relevanten Zeitintervall die physikalische Größe. Die Intervallfolge der physikalischen Größe zu den relevanten Zeitintervallen enthält nun die Information. Verfahrensbedingt ist es durch ausreichende Abschirmung der physikalischen Größe von der Außenwelt, geeignete Wahl der Intervalle und Einsatz fehlerkorrigierender Codes möglich, die Wahrscheinlichkeit von Informationsverlusten zu Lasten der Übertragungsrate beliebig weit zu reduzieren.
In Computern finden laufend (digitale) Datenübertragungen statt, zum Beispiel von der Festplatte in den Arbeitsspeicher. Die ersten Versuche Computer zwecks Datenaustausch zu verbinden gibt es seit geraumer Zeit. Zu Anfang waren dies häufig direkte Verbindungen ähnlich der heutigen seriellen Schnittstelle oder der parallelen Schnittstelle mit speziellen Link-Programmen. Später erfolgte die Datenübertragung über Telefonleitungen mit Akustikkoppler oder Modems und einfachen Protokollen wie XMODEM, YMODEM, ZMODEM oder Sealink-Protokoll. Diese wurden später durch bidirektional arbeitende Protokolle wie Hydra oder Janus ergänzt, welche die gleichzeitige Übertragung von Dateien in beide Richtungen ermöglichen. Dabei wurden im Wesentlichen nur Daten im Sinne von Dateien übertragen. Eine erste Vernetzung erfolgte über Mailboxen. Datenübertragung ist heute in der Regel netzwerkbasiert. Dabei wird fast immer das Internetprotokoll verwendet, auch wenn dieses bei Modem-Verbindungen in den Protokollen der niederen Übertragungsschichten (vgl. OSI-Modell) verpackt wird. Geht die Datenübertragung über ein eigenes Netzwerk hinaus und erfolgt die Verbindung mit einem anderen Netzwerk nur zeitweise und verwendet man es hauptsächlich zur Dateiübertragung, so spricht man oft von einer Datenfernübertragung.